側面放出型発光ダイオードパッケージ
【課題】本発明は側面放出型LEDパッケージに関する。
【解決手段】上記LEDパッケージはLEDチップ、上記LEDチップを支持しながら上記LEDチップから発生した光を上側へ反射するよう上記LEDチップを中心に外側へ上向延長された下部鏡及び上記下部鏡内側の上記LEDチップ周囲に形成された透明密封体を具備した下部構造、及び上記下部構造により上側へ反射された光を放射状側方へ反射するよう上記下部構造の上部に結合された上部構造を含む。このように、LEDチップの光を上向反射する下部構造とこの光をさらに側方へ反射する上部構造を別体で構成し結合させることにより密封体の成形性を向上し作業性を改善することが可能である。
【解決手段】上記LEDパッケージはLEDチップ、上記LEDチップを支持しながら上記LEDチップから発生した光を上側へ反射するよう上記LEDチップを中心に外側へ上向延長された下部鏡及び上記下部鏡内側の上記LEDチップ周囲に形成された透明密封体を具備した下部構造、及び上記下部構造により上側へ反射された光を放射状側方へ反射するよう上記下部構造の上部に結合された上部構造を含む。このように、LEDチップの光を上向反射する下部構造とこの光をさらに側方へ反射する上部構造を別体で構成し結合させることにより密封体の成形性を向上し作業性を改善することが可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は側面放出型発光ダイオードパッケージ及び組立体に関することとして、より具体的にはLEDチップの光を上向反射する下部構造とこの光をさらに側方へ反射する上部構造を別体で構成し結合させることにより密封体の成形性を向上し作業性を改善することが可能な側面放出型LEDパッケージ及び組立体に関する。
【背景技術】
【0002】
電子機器産業が発展するに連れ、液晶表示装置(LCD:Liquid Crystal Display)が次世代ディスプレイ装置として注目されている。上記LCDは自発的に光を発しないため、通常LCDパネルの裏面に光を発するバックライト(backlight)モジュールを具備する。
【0003】
図1はLCDバックライトモジュールに使用される従来技術の側面放出型発光ダイオード(Light Emitting Diode、以下LEDと称する)レンズの一例としてアメリカ特許第6,679,621号に開示されたLEDレンズを示す断面図である。
【0004】
図1を参照すると、上記文献に開示されたLEDレンズ10は反射面1と屈折面Hを有する上部と屈折面156を有する下部とに区分される。また、立体的にみると、光軸43を中心に対称形状を有する。
【0005】
このLEDレンズにおいて、焦点Fから放出された光は反射面1へ反射され屈折面Hを通じ外部へ放出されるか、または直接屈折面156を通じ外部へ放出される。
【0006】
しかし、上記従来技術のLEDレンズ10は次のような問題を有する。
【0007】
まず、LEDレンズ10は成形が難しい。すなわち、屈折面Hと下部屈折面156間を連結する連結部L及び反射面1が集まった内部尖点Pを成形を通じ精密に形成することが難しく、成形時連結部Lやその周辺等のレンズ10表面に線が生じ得る。
【0008】
また、焦点Fで表示したLEDチップを収容する空洞C内に樹脂を充填する際気泡防止のための追加作業が要される。すなわち、LEDチップを基板(図示省略)に装着しLEDレンズ10の空間CにLEDチップが位置するよう基板をLEDレンズ10と結合させた後空洞C内部に透明樹脂を注入する。しかし、こうすると空洞C内に樹脂が完全に充填されず気泡が発生する恐れがある。従って、空気排出口を通じ気泡を除去する等の追加作業が必要なだけではなく、このような追加作業にもかかわらず気泡が残留しLEDパッケージの光学特性を低下させる恐れが常に存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は前記の従来技術の問題を解決するために案出されたこととして、本発明の目的はLEDチップの光を上向反射する下部構造とこの光をさらに側方へ反射する上部構造とを別体で構成し相互結合させることにより密封体の成形性を向上し、それに伴い容易に製造することが可能な側面放出型LEDパッケージ及び組立体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
前記の本発明の目的を達成するため、本発明はLEDチップ、上記LEDチップを支持しながら上記LEDチップから発生した光を上側へ反射するよう上記LEDチップを中心に外側へ上向延長された下部鏡及び上記下部鏡内側の上記LEDチップ周囲に形成された透明密封体を具備した下部構造、及び上記下部構造により上側へ反射された光を放射状側方へ反射するよう上記下部構造の上部に結合された上部構造を含むLEDパッケージを提供することを特徴とする。
【0011】
上記LEDパッケージにおいて、上記上部構造は上記下部構造により反射された光を側方へ反射するよう軸線に対し傾いた反射面がある反射部、及び上記反射部を支持するよう上記下部構造の上部に結合された支持部を具備することを特徴とする。
【0012】
上記LEDパッケージにおいて、上記上部構造は下側から到達した光を側方へ反射するよう軸線に対し傾いた反射面及び上記反射面により反射された光を外部へ放出する放出面を有する透明な部材であることを特徴とする。
【0013】
また、本発明はLEDチップ、上記LEDチップを支持しながら上記LEDチップから発生した光を上側へ反射するよう上記LEDチップを中心に外側へ上向延長された下部鏡及び上記下部鏡内の上記LEDチップ周囲に充填された透明密封体を具備した下部構造、上記下部構造により反射された光を放射状側方へ反射するよう軸線に対し傾いた反射面がある反射部及び上記反射部を支持するよう上記透明密封体の上部に結合された複数のピンを具備する上部構造を含むLEDパッケージを提供することを特徴とする。
【0014】
また、本発明はLEDチップ、上記LEDチップを支持しながら上記LEDチップから発生した光を上側へ反射するよう上記LEDチップを中心に外側へ上向延長された下部鏡、上記下部鏡内の上記LEDチップ周囲に充填された透明密封体及び上記下部鏡の外周に形成されたホルダーを具備した下部構造、上記下部構造により反射された光を放射状側方へ反射するよう軸線に対し傾いた反射面がある反射部及び上記反射部を支持するよう上記ホルダーに結合された複数のピンを具備した上部構造を含むことを特徴とする。
【0015】
また、本発明はLEDチップ、上記LEDチップを支持しながら上記LEDチップから発生した光を上側へ反射するよう上記LEDチップを中心に外側へ上向延長された下部鏡及び上記下部鏡内側の上記LEDチップ周囲に充填された透明密封体を具備する下部構造、及び上記上部構造は上記下部構造により反射された光を放射状側方へ反射するよう軸線に対し傾いた反射面及び上記反射面により反射された光を外部に放出する放出面を具備し底面が上記樹脂の上面と結合された透明な上部構造を含むことを特徴とする。
【0016】
また、本発明はLEDチップ、上記LEDチップを支持しながら上記LEDチップから発生した光を上側へ反射するよう上記LEDチップを中心に外側に上向延長された下部鏡及び上記下部鏡内の上記LEDチップ周囲に形成された上部半球形態の透明密封体を具備する下部構造、及び上記下部構造により反射された光を放射状側方へ反射するよう軸線に対し傾いた反射面及び上記反射面により反射された光を外部に放出する放出面を具備し、上記下部構造の上部端縁に結合された透明な上部構造を含むことを特徴とする。
【0017】
上記LEDパッケージにおいて、上記上部構造は金属または高反射率重合体で構成されることを特徴とする。
【0018】
上記LEDパッケージにおいて、上記下部鏡は金属または高反射率重合体で構成されることを特徴とする。
【0019】
また、前記の本発明の目的を達成するため、本発明はLEDチップ、上記LEDチップを密封しながら上記LEDチップから発生した光を上側へ放出するよう構成された下部構造、上記下部構造が安着された基板、及び上記下部構造により上側へ放出された光を上記下部構造の上部から放射状側方へ反射するよう上記基板に支持された上部構造を含むLED組立体を提供することを特徴とする。
【0020】
上記LED組立体において、上記上部構造は上記下部構造により反射された光を側方へ反射するよう軸線に対し傾いた反射面がある反射部、及び上記反射部を支持するよう上記基板に結合された支持部を具備することを特徴とする。
【0021】
この場合、上記支持部は上記基板に結合される複数のピンであることを特徴とする。また、上記ピンは挟み込み、接着及びソルダリング中少なくとも一つにより上記基板に固定され得る。一方、LED組立体は上記ピンを収容するよう上記基板と結合された上記ピンと同一数のホルダーをさらに含むことが可能である。
【0022】
上記LED組立体において、上記上部構造は上記下部構造から予め定められた間隔をおいて配置されることを特徴とする。
【0023】
上記LED組立体において、上記上部構造は金属または高反射率射出物で構成されることを特徴とする。
【0024】
上記LED組立体において、上記下部構造は上記LEDチップを支持しながら上記LEDチップの光を上側へ反射するよう上記LEDチップを中心に外側へ上向延長された下部鏡及び上記下部鏡内側の上記LEDチップ周囲に形成された透明密封体を具備することを特徴とする。
【0025】
上記LED組立体において、上記下部構造は上記LEDチップを支持する装着部及び上記装着部の上で上記LEDチップを密封する透明な密封部を具備することを特徴とする。
【0026】
また、上記LED組立体において、上記基板は上記LED組立体が装着されるバックライト装置の反射板であることを特徴とする。
【0027】
また、前記の本発明の目的を達成するため、本発明はLEDチップ、上記LEDチップを密封しながら上記LEDチップから発生した光を上側へ放出するよう構成された下部構造、上記下部構造が安着された基板、上記基板上部に上記下部構造から予め定められた距離をおいて配置された透明板、及び上記下部構造により上側へ放出された光を放射状側方へ反射するよう上記透明板の底面に提供された上部構造を含むLED組立体を提供することを特徴とする。
【0028】
上記LED組立体において、上記上部構造は上記下部構造により反射された光を側方へ反射するよう軸線に対し傾いた反射面及び上記透明板の底面に配置された平坦な上面を有することを特徴とする。
【0029】
この場合、上記上部構造は上記透明板の底面に接着され得る。または、上記上部構造は上記透明板の底面に射出成形され得る。一方、上記上部構造は高反射率射出物または金属で構成されることを特徴とする。
【0030】
上記LED組立体において、上記上部構造は上記下部構造から間隔をおいて配置されることを特徴とする。
【0031】
上記LED組立体において、上記下部構造は上記LEDチップを支持しながら上記LEDチップの光を上側へ反射するよう上記LEDチップを中心に外側へ上向延長された下部鏡及び上記下部鏡内側の上記LEDチップ周囲に形成された透明密封体を具備することを特徴とする。
【0032】
上記LED組立体において、上記下部構造は上記LEDチップを支持する装着部及び上記装着部の上で上記LEDチップを密封する透明な密封部を具備することを特徴とする。
【0033】
また、上記LED組立体において、上記基板及び透明板は上記LED組立体が装着されるバックライト装置の反射板及び透明板であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0034】
本発明によると、側面放出型LEDパッケージ及びLED組立体はLEDチップの光を上向反射する下部構造とこの光をさらに側方へ反射する上部構造を別体に構成し結合させることにより密封体の成形性を向上し作業性を改善することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】従来技術のLEDレンズの断面図である。
【図2】本発明の第1実施例によるLEDパッケージの分解斜視図である。
【図3】図2に図示したLEDパッケージの結合された状態を示す斜視図である。
【図4】図3のIV-IV線を沿って切断した断面図である。
【図4a】サブマウントを採用した図4に対応する断面図である。
【図5】図2に図示したLEDパッケージの動作を説明する概略的な断面図である。
【図6】本発明の第2実施例によるLEDパッケージの分解斜視図である。
【図7】本発明の第3実施例によるLEDパッケージの断面図である。
【図8】図7に図示したLEDパッケージの結合された状態を示す断面図である。
【図9】図7に図示したLEDパッケージの動作を説明する概略的な断面図である。
【図10】本発明の第4実施例によるLEDパッケージの断面図である。
【図11】図10に図示したLEDパッケージの動作を説明する概略的な断面図である。
【図12】本発明の第5実施例によるLED組立体の斜視図である。
【図13】図12に図示したLED組立体の正面図である。
【図14】図12に図示したLED組立体中一つの断面図である。
【図15】図12に図示したLED組立体の動作を説明する概略的な断面図である。
【図16】LED組立体のピンと基板との間の様々な結合形態を示す断面図である。
【図17】LED組立体のピンと基板との間の様々な結合形態を示す断面図である。
【図18】LED組立体のピンと基板との間の様々な結合形態を示す断面図である。
【図19】LED組立体のピンと基板との間の様々な結合形態を示す断面図である。
【図20】第5実施例によるLED組立体の変形例の斜視図である。
【図21】本発明の第6実施例によるLED組立体の正面図である。
【図22】図21に図示したLED組立体の動作を説明する概略的な断面図である。
【図23】本発明の第6実施例によるLED組立体の変形例の正面図である。
【図24】図23に図示したLED組立体の動作を説明する概略的な断面図である。
【図25】本発明の第7実施例によるLED組立体の斜視図である。
【図26】図23に図示したLED組立体の正面図である。
【図27】図25に図示したLED組立体の動作を説明する概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0036】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面を参照しより詳細に説明する。
【0037】
まず、図2ないし4を参照し本発明の第1実施例によるLEDパッケージを説明する。これら図面において、図2は本発明の第1実施例によるLEDパッケージの分解斜視図で、図3は本発明の第1実施例によるLEDパッケージの結合された状態の斜視図で、図4は図3のIV-IV線を沿って切断した断面図で、図5は本発明の第1実施例によるLEDパッケージの動作を説明する概略的な断面図である。
【0038】
まず、図2ないし4を参照すると、本発明のLEDパッケージ100はLEDチップ102、このLEDチップ102を支持しながらLEDチップ102から発生した光を上側へ反射する下部構造110及びこの下部構造110により上側へ反射された光を放射状側方へ反射するよう下部構造110の上部に結合された上部構造130を含む。
【0039】
下部構造110は本体112及びこの本体112内部においてLEDチップ102を支持する底面である装着部116を含む。下部構造本体112は内側が湾入され窪んでいる空洞Cが形成され、その表面には下部鏡114が形成される。また、この空洞Cの底には装着部116を配置しLEDチップ102を支持しLEDチップ102周囲には密封体120が充填されLEDチップ102を外部から密封する。
【0040】
下部鏡114はLEDチップ102を中心に外側へ上向延長され、図5に図示した通り、LEDチップ102から発生した光Lを上側へ反射するよう構成される。下部鏡114は図示した通り複数の面が連結されて成る。これと違って、LEDチップ102から発生した光Lを上側に上部構造130側へ反射するよう形成された単数または複数の曲面に形成され得る。
【0041】
下部構造本体112は鋳物、切削、成形等により加工することが可能で、下部鏡114と一体に金属または重合体等で製造することが可能である。この場合、下部構造本体112と下部鏡114は高反射率金属または高反射率重合体で形成する。
【0042】
高反射率重合体の例としてはOtsuka Chemical Co., Ltd.の製品名NM114WA及びNM04WA等がある。これら材料は約180℃の高温でも高い反射率を示すため本願発明の下部構造本体112及び/または下部鏡114の材料として適切である。具体的に、NM114WAは470nm波長に対し初期88.3%、2時間経過後78.0%の反射率を維持する。NM04WAは470nm波長に対し初期89.0%、2時間経過後89.0%の反射率を維持する。
【0043】
これと違って、下部構造本体112を低い反射率の重合体または金属で構成し、下部鏡114を高反射率材料の膜形態で構成することも可能である。この膜は高反射率金属または前記の高反射率重合体で具現されることが可能である。
【0044】
装着部116は平坦にしその上にLEDチップ102を装着する。勿論、図4aに図示した通り、LEDチップ102をサブマウント106に付着した状態でサブマウント106を装着部116に装着することもある。
【0045】
密封体120は透明樹脂で構成され、LEDチップ102と類似な熱膨張率及び屈折率を有するものに選択されると好ましい。特に、シリコンは黄変(yellowing)のような短波長光による変化が非常に少なく、屈折率もまた高いため優秀な光学的特性を有するだけではなく硬化作業以後にもゼルや弾性体(elastomer)状態を維持するため衝撃及び振動からLEDチップ102を安定的に保護することが可能である。
【0046】
上部構造130は漏斗形態の上部構造本体132及び上部構造130を支持するよう密封体120の上部に結合された3つのピン136(これら中2つのみ図示)を含み、全体的に三脚形態を有する。また、上部構造本体132の下側表面には上部鏡134が形成される。上部鏡134は図示した通りの漏斗形態以外に円錐形態及びやや膨らんでいる円錐形態の多様な構成を有することが可能である。
【0047】
上部鏡134はLEDチップ102から発生され下部鏡114により上部へ反射された光Lをさらに側方へ反射するよう構成される。また、LEDチップ102から直接上部に到達した光L1を側方へ反射する。
【0048】
一方、上部鏡134は頂点Pを含むその軸線AがLEDチップ102の焦点Fと整列されるよう配置される。ここで、焦点Fは発光源であるLEDチップ106の中心に位置した地点のことを言う。
【0049】
この際、上部構造本体132は鋳物、切削または成形等により形成することが可能で、上部鏡134と一体に金属または重合体等で製造することが可能である。この場合、上部構造本体132と上部鏡134は高反射率金属または高反射率重合体で形成する。
【0050】
これと違って、下部構造本体112を低い反射率の重合体または金属で構成し、下部鏡114を高反射率材料の膜形態で構成することも可能である。この膜は高反射率金属または前記の高反射率重合体で具現され得る。また、反射率が優秀な射出物としてはTiO2を含有したものがある。
【0051】
ピン136は密封体120に接着または挿入され上部構造130を下部構造110に結合させ、上部鏡134により側方へ反射される光Lに影響を与えない程度の直径、好ましくは0.4mm以下の直径で構成される。
【0052】
前記の本発明のLEDパッケージ100の製造過程を簡略に説明する。まず、下部構造110を製造し装着部116にLEDチップ102を装着した後、透明樹脂を注入して密封体120を形成する。その後、上部構造130を密封体120に結合させLEDパッケージ100を完成する。
【0053】
この際、図示してはいないが、密封体120が完全に硬化される前にピン136を密封体120に予め定められた深さで挿入すると好ましい。このようにすると、硬化された密封体120がピン136に頑丈に接着されるため上部構造130が自然に下部構造110に結合される。
【0054】
このようにすると、LEDチップ102が装着された下部構造110の空洞Cに透明樹脂を上から注入し密封体120を形成することが可能なため、密封体120の形成作業が容易になる。さらに、密封体120の樹脂内に気泡が生じるとしても冷却過程中去るため気泡が発生する従来技術の欠点が改善される。
【0055】
図6は本発明の第2実施例によるLEDパッケージの変形例を示す分解斜視図である。図6に図示した通り、LEDパッケージ200は下部構造本体212の外周にホルダー218が形成され上部構造230のピン236がこれらホルダー218に対応し形成された点を除いては前記の第1実施例のLEDパッケージ100と実質的に同一である。従って、対応する構成要素には200代の同一図面符号を付与し、その説明は省略する。
【0056】
このように、ピン236を収容するホルダー218を下部構造210に形成し上部構造230を下部構造210に結合する時ピン236をホルダー218に挿入すると、結合作業が容易になり製造工程がより簡単になる。
【0057】
図7は本発明の第3実施例によるLEDパッケージの分解断面図で、図8は図7のLEDパッケージの結合された状態の断面図で、図9は本発明の第2実施例によるLEDパッケージの動作を説明する図面である。
【0058】
図7ないし8を参照する際、本発明のLEDパッケージ300はLEDチップ302、LEDチップ302を支持しながらLEDチップ302から発生した光を上側へ反射する下部構造310及び下部構造310により上側へ反射された光を放射状側方へ反射するよう下部構造310の上部に結合された上部構造330を含む。
【0059】
下部構造310は本体312及びこの本体312内部からLEDチップ302を支持する平坦な装着部316を含む。下部構造本体312は内側が湾入され窪んでいる空洞Cが形成され、その表面には下部鏡314が形成される。また、この空洞C内のLEDチップ302周囲には密封体320が充填されLEDチップ302を外部から密封する。
【0060】
下部鏡314はLEDチップ302を中心に外側に上向延長され、図9に図示した通り、LEDチップ302から発生した光L2を上側へ反射するよう構成される。下部鏡314は図示した通り複数の面が連結されて成る。これと違って、LEDチップ302から発生した光Lを上側に上部構造330側へ反射することが可能であるよう形成された単数または複数の曲面で形成され得る。
【0061】
下部構造本体312は鋳物または切削等により加工することが可能で、下部鏡314と一体で金属または重合体等で製造することが可能である。これと違って、下部構造本体312を重合体で構成し、下部鏡314を金属層形態で構成することも可能である。
【0062】
下部構造本体312は鋳物または切削等により加工することが可能で、下部鏡314と一体に金属または重合体等で製造することが可能である。下部構造本体312を下部鏡314と一体に形成する場合これらは高反射率金属または高反射率重合体で形成することが好ましい。
【0063】
高反射率重合体の例としてはOtsuka Chemical Co., Ltdの製品名NM114WA及びNM04WA等がある。これら材料は約180℃の高温でも高い反射率を示すため本願発明の下部構造本体312及び/または下部鏡314の材料として適切である。具体的に、NM114WAは470nm波長に対し初期88.3%、2時間経過後78.0%の反射率を維持する。NM04WAは470nm波長に対し初期89.0%、2時間経過後89.0%の反射率を維持する。
【0064】
これと違って、下部構造本体312を低反射率の重合体または金属で構成し、下部鏡314を高反射率材料の膜形態で構成することも可能である。この膜は高反射率金属または前記の高反射率重合体で具現され得る。
【0065】
密封体320は透明樹脂で構成され、LEDチップ302と類似な熱膨張率及び屈折率を有するものに選択されると好ましい。特に、シリコンは黄変のような短波長光による変化が非常に少なく屈折率もまた高いため優秀な光学的特性を有するだけではなく、硬化作業以後にもゼルや弾性体状態を維持するため衝撃及び振動からLEDチップ302を安定的に保護することが可能である。硬化された密封体320は上面322が平坦に形成され下部のLEDチップ302周囲にチップ収容部324が形成される。
【0066】
上部構造330は透明な樹脂を成形して得た一体型部材として、本体332が充填された構造である。本体332の上部には下方から発された光L1、L2を側方へ反射する反射面334があり、本体332の側面には反射面334により反射された光L1、L2を外部へ放出する放出面336が形成される。
【0067】
反射面334は好ましくは内部尖点PとLEDチップ302の焦点Fを通過する軸線Aに対し線対称形態を有する。従って、反射面334に当たる光L1、L2は放射状に反射される。
【0068】
この際、上部構造330の底面338は平坦に形成され上部構造330が下部構造310に結合される時密封体320の上面322と密着されるよう面接触する。
【0069】
従って、上部構造330を密封体320と同一屈折率を有する材料で成形すると、LEDチップ302の焦点Fから発生した光L1、L2は図9のように屈折や反射無しで密封体320から上部構造330へ進入することが可能である。
【0070】
前記の本実施例のLEDパッケージ300の製造過程を簡略に説明する。まず、下部構造310を製造しその底の装着部316にLEDチップ302を装着した後、透明樹脂を注入し密封体320を形成する。その後、上部構造330を密封体320に結合させLEDパッケージ300を完成する。
【0071】
この際、一例として、上部構造330を別体に予め形成した後密封体320が硬化される前に密封体320の上面322に上部構造330の底面338を当て圧迫することによりこれらを相互接合させることが可能である。
【0072】
このようにすると、LEDチップ302が装着された下部構造310の空洞Cに透明樹脂を上から注ぎ密封体320を形成することが可能なため密封体320形成作業が容易になる。また、密封体320の樹脂内に気泡が生じるとしても冷却過程中去るため気泡が発生する従来技術の欠点が改善される。
【0073】
図10は本発明の第4実施例によるLEDパッケージの分解断面図であり、図11は図10に図示したLEDパッケージの動作を説明する概略的な断面図である。
【0074】
まず、図10に図示した通り、第4実施例のLEDパッケージ400は窪んでいる空洞Cの内でLEDチップ402周囲に形成された密封体420が所定半径rを有する半球形状で、空洞Cの一部が空いている状態で維持され上部構造430の底面が下部構造310の上部端縁に結合された点を除いては第3実施例のLEDパッケージ300と同一である。従って、同一部分には同一図面符号を付与し反復説明は省略する。
【0075】
密封体420は半球、ドーム、楕円、上面が平面である構造、例えばドーム形状に上面のみ平面であるか下部構造410の空洞CをLEDチップ402周囲のみ充填する構造などの様々な形状に形成されることが可能で、ここで半球形状または半球形態はこれら多様な形状を含む。
【0076】
密封体420は透明な樹脂として、チキソトロピー(thixotropy)を有し、吐出されると一定の形態を維持することが可能なものが選択される。好ましい材料の例としてはDow Corning製品名JCR6101up等がある。
【0077】
また、この樹脂を空洞C内に精密に吐出するための吐出装置の例としてはMusashiの製品名ML−808FX等がある。この装置は約0.03ccまでの精密なドッティング(dotting)制御が可能である。
【0078】
次に、図11を参照して本実施例のLEDパッケージ400の動作を説明する。図11において、光路I1はLEDチップ焦点Fから下部鏡414の端縁との連結点P1に向かう光を示し、光路I2はLEDチップ焦点Fから反射面434と放出面436との連結点P2に向かう光を示す。前記の第3実施例のLEDパッケージ300の場合は、光路I1と光路I2間の光は全て反射面434を通過せず、直接放出面436を通じ放出される。
【0079】
しかし、本実施例の密封体420が半球形状であり、密封体420と上部構造430の底面438の間の空洞Cに空いている空間が形成されているため、焦点Fから発生した光L1、Lxは密封体420から放出される時は直進するが、空洞Cから上部構造の底面438に入射する時は空気と樹脂の屈折率差により反射面334側に屈折される。屈折された光は反射面334により反射され放出面336を通じ側方に放出される。その結果、LEDパッケージ400から側面放出される光の指向角を減らすことが可能である。これに伴う全体的な光の経路はLで表示し、αは光路I1、I2間の角度である。
【0080】
図12は本発明の第5実施例によるLED組立体の斜視図で、図13は図12の正面図で、図14は図12に図示した一つのLED組立体の断面図で、図15は図14のLED組立体の動作を説明する概略的な断面図である。
【0081】
図12ないし15を参照すると、本実施例のLED組立体500は複数個が好ましくはバックライト装置(図示省略)内部の反射板のような基板540上に予め定められた間隔をおいて配列される。各々のLED組立体500はLEDチップ502、このLEDチップ502を密封しながらこれから発生した光を上側へ放出するよう構成され基板540に安着された下部構造510及び下部構造510により上側へ放出された光を下部構造の上部510から放射状側方へ反射するよう上記基板540に支持された上部構造530を含む。
【0082】
下部構造510はLEDチップ502を収容する本体512を有し、この本体512の中央部下に湾入され空洞Cが形成される。この空洞Cの底は平坦に形成されLEDチップ502を支持する装着部になり、LEDチップ502周囲の空洞Cの壁面はLEDチップ502から発生した光を上側へ反射する下部鏡514を形成する。一方、空洞C内には透明密封体520が充填されLEDチップ502を外部から密封する。
【0083】
下部鏡514はLEDチップ502を中心に外側へ上向延長され、図15に図示した通り、LEDチップ502から発生した光Lを上側へ反射するよう構成される。下部鏡514は図示した通り複数の面が連結されて成る。これと違って、LEDチップ502から発生した光Lを上側に上部構造530側へ反射することが可能であるよう形成された単数または複数の曲面に形成され得る。
【0084】
下部構造本体512は鋳物、切削、成形などにより加工することが可能で、下部鏡514と一体に金属または重合体などで製造することが可能である。この場合、下部構造本体512と下部鏡514は高反射率金属または高反射率重合体で形成する。このような高反射率重合体の例としては本発明の第1実施例で記した通りである。
【0085】
これと違って、下部構造本体512を低い反射率の重合体または金属で構成し、下部鏡514を高反射率材料の膜形態で構成することも可能である。この膜は高反射率金属または前記の高反射率重合体で具現され得る。
【0086】
透明密封体520は樹脂で構成され、LEDチップ502と類似な熱膨張率及び屈折率を有するものに選択されると好ましい。特に、シリコンは黄変のような短波長光による変化が非常に少なく屈折率もまた高いため優秀な光学的特性を有するだけではなく硬化作業以後にもゼルや弾性体状態を維持するため衝撃及び振動からLEDチップ502を安定的に保護することが可能である。
【0087】
上部構造530は軸線Aに対し対称である全体的に三脚形態として、漏斗形態の上部構造本体532及び上部構造530を支持するよう基板540に結合された3つのピン536を含む。また、上部構造本体532の下側表面には上部鏡534が形成される。上部鏡514は図示した通りの漏斗形態以外に円錐形態及びやや膨らんでいる円錐形態の多様な構成を有することが可能である。
【0088】
上部鏡534はLEDチップ502から発生され下部鏡514により上部へ反射された光Lをさらに側方へ反射するよう構成される。また、LEDチップ502から直接上部に到達した光L1を側方へ反射する。
【0089】
一方、上部鏡534は頂点Pを含むその軸線AがLEDチップ502の焦点Fと整列されるよう配置される。ここで、焦点Fは発光源であるLEDチップ502の中心に位置した地点のことを言う。
【0090】
この際、上部構造本体532は鋳物、切削または成形などにより形成することが可能で、上部鏡534と一体に金属または重合体などで製造することが可能である。この場合、上部構造本体532の上部鏡534は高反射率金属または高反射率重合体で形成する。
【0091】
これと違って、下部構造本体512を低い反射率の重合体または金属で構成し、下部鏡514を高反射率材料の膜形態で構成することも可能である。この膜は高反射率金属または前記の高反射率重合体で具現され得る。また、反射率が優秀な射出物としてはTiO2を含有したものがある。
【0092】
ピン536は基板540に結合され上部構造530を固定支持する。ピン536は上部鏡534により側方へ反射される光Lに影響を与えない程の直径、好ましくは0.4mm以下の直径で構成される。
【0093】
以下、図16ないし19を参照し基板540に固定される上部構造530のピン536の例を説明する。
【0094】
まず、図16に図示した通り、基板540にピン536に該当する直径の凹部(または穴)を開けこの凹部にピン536を挿入し固定することが可能である。勿論、凹部の直径をピン536より微細に小さくした無理やりな挟み込みも可能である。
【0095】
図17は接着剤542を使用した例を示す。すなわち、基板540の凹部に接着剤542を注入した後、ピン536を挿入するとより確実にピン536を固定することが可能である。勿論、この場合、凹部の直径はピン536より微細に大きいことが可能である。
【0096】
図18はホルダー544を採用しピン536を基板540に固定した例を示す。ホルダー544は基板540の凹部に挿入され、基板540に穴を開けホルダー544を設置することもまた可能である。
【0097】
図19は溶接546を通じピン536を基板540に固定した例を示す。
【0098】
このように、多様な方法を通じピン536を基板540に固定することが可能である。
【0099】
図20は図12に図示したLED組立体の変形例の斜視図である。
【0100】
図20に図示したLED組立体500Aは一つの上部構造530Aが複数の下部構造510上部に配置されたものである。これは下部構造510を隣接配置する場合有用に適用され得る。上部構造530Aを除いた他の構成は図12と同一であるためその説明は省略する。
【0101】
図21は本発明の第6実施例によるLED組立体の正面図で、図22は図21に図示したLED組立体の動作を説明する概略的な断面図である。図21ないし22を参照すると、本実施例のLED組立体600は複数個が好ましくはバックライト装置(図示省略)内部の反射板のような基板640上に予め定められた間隔をおいて配置される。各々のLED組立体600はLEDチップ602、このLEDチップ602を支持しながらLEDチップ602から発生した光を上側へ放出する下部構造610及び下部構造510により上側へ放出された光を下部構造上部510から放射状側方へ反射するよう上記基板540に支持された上部構造530を含む。
【0102】
下部構造610はLEDチップ602を密封する密封部612及びLEDチップ602を支持する底面である装着部618を含む。密封部612はエポキシ、シリコン等の透明樹脂からなり、装着部618から上部半球形態に上がった放出面614を有する。装着部618はLEDチップ602に電源を供給する端子及び発生した熱を排出する熱伝達部(ヒットスラグ)等を有する。また、装着部618はLEDチップ602から発生した光を上側へ反射する反射面を形成するよう高反射率の金属、重合体などで形成され得る。または、上の材料を装着部618の表面にコーティング、塗布などにより提供しても良い。
【0103】
一方、上部構造630及び基板640は第5実施例の上部構造530及び基板640と実質的に同一であるためその説明は省略する。
【0104】
図22を参照すると、LEDチップ602の焦点Fに発生した光L1は放出面614を通じ外部に放出されながら密封部612と空気との間の屈折率差と放出面614の曲率により側方に屈折される。一方、放出面614から上側へ放出される光L2は上部構造630の反射面により側方へ反射される。このようにすると、LEDチップ602から発生した光L1、L2は全て中心軸Aの大体直角方向、すなわちLEDチップ602が装着された平面に平行な方向に放出される。
【0105】
一方、放出面614から上側へ放出された光L2は屈折されないことと図示したが放出面614の曲率などにより軸線A側にまたは側方に屈折することが可能である。すなわち、密封部612は図示した半球以外にドーム、上面が平坦な半球またはドーム、上面が窪んでいる半球またはドーム等多様な形態を有することが可能である。
【0106】
このような変形例中一つを図23と24を参照し説明する。これら図面において、図23は本発明の第6実施例によるLED組立体の変形例の正面図であり、図24は図23に図示したLED組立体の動作を説明する概略的な断面図である。
【0107】
図23と24に図示した変形例のLED組立体600−1は密封部612が装着部618から上部半球形態に上がった第1放出面614とこの第1放出面614の上部にへこんで形成された第2放出面616を有することを除いては前記のLED組立体600と同一である。従って、対応する構成要素には同一図面符号を付与し、その説明は省略する。
【0108】
図24を参照すると、LEDチップ602の焦点Fに発生した光L1、L2は第1、第2放出面614、616を通じ外部に放出される。光L1は密封部612と空気との間の屈折率の差と第1放出面614の曲率により側方へ屈折される。一方、光L2は密封部612と空気との間の屈折率差と第2放出面616の曲率により軸線A側に屈折された後上部構造630の反射面634により側方へ反射される。このようにすると、LEDチップ602から発生した光L1、L2は全て中心軸Aの大体直角方向、すなわち、LEDチップ602が装着された平面に平行な方向に放出される。
【0109】
一方、密封部612を上面が平坦な半球またはドーム等の形態で構成すると、光の経路は図22と図24の中間形態になるであろうが、これは密封部612の全体形態及び屈折率等によっても変わることが可能である。
【0110】
図25は本発明の第7実施例によるLED組立体の斜視図であり、図26は図25に図示したLED組立体の正面図であり、図27は図25に図示したLED組立体の動作を説明する概略的な断面図である。
【0111】
図25ないし27を参照すると、本実施例のLED組立体700は好ましくはバックライト装置(図示省略)の内部に配置される。このLED組立体700はLEDチップ702、上記LEDチップ702を密封しながら上記LEDチップ702から発生した光を上側へ放出するよう構成された下部構造710、下部構造710が安着された基板740、基板740の上側に上記下部構造710から予め定められた距離をおいて配置された透明板750及び上記下部構造710により上側へ放出された光を放射状側方へ反射するよう上記透明板750の底面に提供された上部構造730を含む。
【0112】
下部構造710はその構成及び機能が前記の第5実施例の下部構造510と実質的に同一であるため該当構成要素には700代の図面符号を付与しその説明は省略する。
【0113】
上部構造730は下部構造710から予め定められた間隔をおいて配置され、中心軸Aに対し対称の漏斗形態としてその上面が透明板750の底面に結合されている。上部構造730の表面は上部鏡734を形成する。一方、上部構造730は図示した通りの漏斗形態以外に円錐形態及びやや膨らんでいる円錐形態の多様な構成を有することが可能である。
【0114】
上部構造730は金属または高反射率射出物で構成され、好ましくは透明板750の底面に接着され得る。これと違って、透明板750を形成した後、透明板750の底面に射出成形により上部構造730を形成することも可能である。
【0115】
上部鏡734はLEDチップ702から発生され下部鏡714により上部に反射された光をさらに側方へ反射するよう構成される。また、LEDチップ702から直接上部に到達した光を側方へ反射する。このような、下部及び上部鏡714、734の構成及び動作は図15参照し説明した第5実施例のものらと実質的に同一であるためその説明は省略する。
【0116】
一方、本実施例において、基板740は好ましくはバックライト装置の反射板で、透明板750は好ましくはバックライト装置の透明板である。従って、本実施例のLED組立体700はバックライト装置の内部単一ユニットで具現される。
【0117】
また、本実施例の下部構造710は第6実施例及びその変形例の下部構造610、610−1と同一形態で提供することもまた可能である。
【0118】
一方、上部構造730と下部構造710は同一数で例示したが、図20の第5実施例の変形例のように、一つの上部構造730が複数の下部構造710から上部へ反射された光を側方へ反射するよう設置することもまた可能である。
【0119】
上記では本発明の好ましい実施例を参照し説明したが、該当技術分野において通常の知識を有する者であれば、下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から外れない範囲内で本発明を多様に修正及び変更することが可能であることが分かるであろう。
【符号の説明】
【0120】
102、202、302、402、502、602、702 LEDチップ
114、214、314、414、514、714 下部鏡
120、220、320、420、520、720 透明密封体
612 密封部
618 装着部
134、234、334、434、534、634、734 反射面
218 ホルダー
336、436 放出面
【技術分野】
【0001】
本発明は側面放出型発光ダイオードパッケージ及び組立体に関することとして、より具体的にはLEDチップの光を上向反射する下部構造とこの光をさらに側方へ反射する上部構造を別体で構成し結合させることにより密封体の成形性を向上し作業性を改善することが可能な側面放出型LEDパッケージ及び組立体に関する。
【背景技術】
【0002】
電子機器産業が発展するに連れ、液晶表示装置(LCD:Liquid Crystal Display)が次世代ディスプレイ装置として注目されている。上記LCDは自発的に光を発しないため、通常LCDパネルの裏面に光を発するバックライト(backlight)モジュールを具備する。
【0003】
図1はLCDバックライトモジュールに使用される従来技術の側面放出型発光ダイオード(Light Emitting Diode、以下LEDと称する)レンズの一例としてアメリカ特許第6,679,621号に開示されたLEDレンズを示す断面図である。
【0004】
図1を参照すると、上記文献に開示されたLEDレンズ10は反射面1と屈折面Hを有する上部と屈折面156を有する下部とに区分される。また、立体的にみると、光軸43を中心に対称形状を有する。
【0005】
このLEDレンズにおいて、焦点Fから放出された光は反射面1へ反射され屈折面Hを通じ外部へ放出されるか、または直接屈折面156を通じ外部へ放出される。
【0006】
しかし、上記従来技術のLEDレンズ10は次のような問題を有する。
【0007】
まず、LEDレンズ10は成形が難しい。すなわち、屈折面Hと下部屈折面156間を連結する連結部L及び反射面1が集まった内部尖点Pを成形を通じ精密に形成することが難しく、成形時連結部Lやその周辺等のレンズ10表面に線が生じ得る。
【0008】
また、焦点Fで表示したLEDチップを収容する空洞C内に樹脂を充填する際気泡防止のための追加作業が要される。すなわち、LEDチップを基板(図示省略)に装着しLEDレンズ10の空間CにLEDチップが位置するよう基板をLEDレンズ10と結合させた後空洞C内部に透明樹脂を注入する。しかし、こうすると空洞C内に樹脂が完全に充填されず気泡が発生する恐れがある。従って、空気排出口を通じ気泡を除去する等の追加作業が必要なだけではなく、このような追加作業にもかかわらず気泡が残留しLEDパッケージの光学特性を低下させる恐れが常に存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は前記の従来技術の問題を解決するために案出されたこととして、本発明の目的はLEDチップの光を上向反射する下部構造とこの光をさらに側方へ反射する上部構造とを別体で構成し相互結合させることにより密封体の成形性を向上し、それに伴い容易に製造することが可能な側面放出型LEDパッケージ及び組立体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
前記の本発明の目的を達成するため、本発明はLEDチップ、上記LEDチップを支持しながら上記LEDチップから発生した光を上側へ反射するよう上記LEDチップを中心に外側へ上向延長された下部鏡及び上記下部鏡内側の上記LEDチップ周囲に形成された透明密封体を具備した下部構造、及び上記下部構造により上側へ反射された光を放射状側方へ反射するよう上記下部構造の上部に結合された上部構造を含むLEDパッケージを提供することを特徴とする。
【0011】
上記LEDパッケージにおいて、上記上部構造は上記下部構造により反射された光を側方へ反射するよう軸線に対し傾いた反射面がある反射部、及び上記反射部を支持するよう上記下部構造の上部に結合された支持部を具備することを特徴とする。
【0012】
上記LEDパッケージにおいて、上記上部構造は下側から到達した光を側方へ反射するよう軸線に対し傾いた反射面及び上記反射面により反射された光を外部へ放出する放出面を有する透明な部材であることを特徴とする。
【0013】
また、本発明はLEDチップ、上記LEDチップを支持しながら上記LEDチップから発生した光を上側へ反射するよう上記LEDチップを中心に外側へ上向延長された下部鏡及び上記下部鏡内の上記LEDチップ周囲に充填された透明密封体を具備した下部構造、上記下部構造により反射された光を放射状側方へ反射するよう軸線に対し傾いた反射面がある反射部及び上記反射部を支持するよう上記透明密封体の上部に結合された複数のピンを具備する上部構造を含むLEDパッケージを提供することを特徴とする。
【0014】
また、本発明はLEDチップ、上記LEDチップを支持しながら上記LEDチップから発生した光を上側へ反射するよう上記LEDチップを中心に外側へ上向延長された下部鏡、上記下部鏡内の上記LEDチップ周囲に充填された透明密封体及び上記下部鏡の外周に形成されたホルダーを具備した下部構造、上記下部構造により反射された光を放射状側方へ反射するよう軸線に対し傾いた反射面がある反射部及び上記反射部を支持するよう上記ホルダーに結合された複数のピンを具備した上部構造を含むことを特徴とする。
【0015】
また、本発明はLEDチップ、上記LEDチップを支持しながら上記LEDチップから発生した光を上側へ反射するよう上記LEDチップを中心に外側へ上向延長された下部鏡及び上記下部鏡内側の上記LEDチップ周囲に充填された透明密封体を具備する下部構造、及び上記上部構造は上記下部構造により反射された光を放射状側方へ反射するよう軸線に対し傾いた反射面及び上記反射面により反射された光を外部に放出する放出面を具備し底面が上記樹脂の上面と結合された透明な上部構造を含むことを特徴とする。
【0016】
また、本発明はLEDチップ、上記LEDチップを支持しながら上記LEDチップから発生した光を上側へ反射するよう上記LEDチップを中心に外側に上向延長された下部鏡及び上記下部鏡内の上記LEDチップ周囲に形成された上部半球形態の透明密封体を具備する下部構造、及び上記下部構造により反射された光を放射状側方へ反射するよう軸線に対し傾いた反射面及び上記反射面により反射された光を外部に放出する放出面を具備し、上記下部構造の上部端縁に結合された透明な上部構造を含むことを特徴とする。
【0017】
上記LEDパッケージにおいて、上記上部構造は金属または高反射率重合体で構成されることを特徴とする。
【0018】
上記LEDパッケージにおいて、上記下部鏡は金属または高反射率重合体で構成されることを特徴とする。
【0019】
また、前記の本発明の目的を達成するため、本発明はLEDチップ、上記LEDチップを密封しながら上記LEDチップから発生した光を上側へ放出するよう構成された下部構造、上記下部構造が安着された基板、及び上記下部構造により上側へ放出された光を上記下部構造の上部から放射状側方へ反射するよう上記基板に支持された上部構造を含むLED組立体を提供することを特徴とする。
【0020】
上記LED組立体において、上記上部構造は上記下部構造により反射された光を側方へ反射するよう軸線に対し傾いた反射面がある反射部、及び上記反射部を支持するよう上記基板に結合された支持部を具備することを特徴とする。
【0021】
この場合、上記支持部は上記基板に結合される複数のピンであることを特徴とする。また、上記ピンは挟み込み、接着及びソルダリング中少なくとも一つにより上記基板に固定され得る。一方、LED組立体は上記ピンを収容するよう上記基板と結合された上記ピンと同一数のホルダーをさらに含むことが可能である。
【0022】
上記LED組立体において、上記上部構造は上記下部構造から予め定められた間隔をおいて配置されることを特徴とする。
【0023】
上記LED組立体において、上記上部構造は金属または高反射率射出物で構成されることを特徴とする。
【0024】
上記LED組立体において、上記下部構造は上記LEDチップを支持しながら上記LEDチップの光を上側へ反射するよう上記LEDチップを中心に外側へ上向延長された下部鏡及び上記下部鏡内側の上記LEDチップ周囲に形成された透明密封体を具備することを特徴とする。
【0025】
上記LED組立体において、上記下部構造は上記LEDチップを支持する装着部及び上記装着部の上で上記LEDチップを密封する透明な密封部を具備することを特徴とする。
【0026】
また、上記LED組立体において、上記基板は上記LED組立体が装着されるバックライト装置の反射板であることを特徴とする。
【0027】
また、前記の本発明の目的を達成するため、本発明はLEDチップ、上記LEDチップを密封しながら上記LEDチップから発生した光を上側へ放出するよう構成された下部構造、上記下部構造が安着された基板、上記基板上部に上記下部構造から予め定められた距離をおいて配置された透明板、及び上記下部構造により上側へ放出された光を放射状側方へ反射するよう上記透明板の底面に提供された上部構造を含むLED組立体を提供することを特徴とする。
【0028】
上記LED組立体において、上記上部構造は上記下部構造により反射された光を側方へ反射するよう軸線に対し傾いた反射面及び上記透明板の底面に配置された平坦な上面を有することを特徴とする。
【0029】
この場合、上記上部構造は上記透明板の底面に接着され得る。または、上記上部構造は上記透明板の底面に射出成形され得る。一方、上記上部構造は高反射率射出物または金属で構成されることを特徴とする。
【0030】
上記LED組立体において、上記上部構造は上記下部構造から間隔をおいて配置されることを特徴とする。
【0031】
上記LED組立体において、上記下部構造は上記LEDチップを支持しながら上記LEDチップの光を上側へ反射するよう上記LEDチップを中心に外側へ上向延長された下部鏡及び上記下部鏡内側の上記LEDチップ周囲に形成された透明密封体を具備することを特徴とする。
【0032】
上記LED組立体において、上記下部構造は上記LEDチップを支持する装着部及び上記装着部の上で上記LEDチップを密封する透明な密封部を具備することを特徴とする。
【0033】
また、上記LED組立体において、上記基板及び透明板は上記LED組立体が装着されるバックライト装置の反射板及び透明板であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0034】
本発明によると、側面放出型LEDパッケージ及びLED組立体はLEDチップの光を上向反射する下部構造とこの光をさらに側方へ反射する上部構造を別体に構成し結合させることにより密封体の成形性を向上し作業性を改善することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】従来技術のLEDレンズの断面図である。
【図2】本発明の第1実施例によるLEDパッケージの分解斜視図である。
【図3】図2に図示したLEDパッケージの結合された状態を示す斜視図である。
【図4】図3のIV-IV線を沿って切断した断面図である。
【図4a】サブマウントを採用した図4に対応する断面図である。
【図5】図2に図示したLEDパッケージの動作を説明する概略的な断面図である。
【図6】本発明の第2実施例によるLEDパッケージの分解斜視図である。
【図7】本発明の第3実施例によるLEDパッケージの断面図である。
【図8】図7に図示したLEDパッケージの結合された状態を示す断面図である。
【図9】図7に図示したLEDパッケージの動作を説明する概略的な断面図である。
【図10】本発明の第4実施例によるLEDパッケージの断面図である。
【図11】図10に図示したLEDパッケージの動作を説明する概略的な断面図である。
【図12】本発明の第5実施例によるLED組立体の斜視図である。
【図13】図12に図示したLED組立体の正面図である。
【図14】図12に図示したLED組立体中一つの断面図である。
【図15】図12に図示したLED組立体の動作を説明する概略的な断面図である。
【図16】LED組立体のピンと基板との間の様々な結合形態を示す断面図である。
【図17】LED組立体のピンと基板との間の様々な結合形態を示す断面図である。
【図18】LED組立体のピンと基板との間の様々な結合形態を示す断面図である。
【図19】LED組立体のピンと基板との間の様々な結合形態を示す断面図である。
【図20】第5実施例によるLED組立体の変形例の斜視図である。
【図21】本発明の第6実施例によるLED組立体の正面図である。
【図22】図21に図示したLED組立体の動作を説明する概略的な断面図である。
【図23】本発明の第6実施例によるLED組立体の変形例の正面図である。
【図24】図23に図示したLED組立体の動作を説明する概略的な断面図である。
【図25】本発明の第7実施例によるLED組立体の斜視図である。
【図26】図23に図示したLED組立体の正面図である。
【図27】図25に図示したLED組立体の動作を説明する概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0036】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面を参照しより詳細に説明する。
【0037】
まず、図2ないし4を参照し本発明の第1実施例によるLEDパッケージを説明する。これら図面において、図2は本発明の第1実施例によるLEDパッケージの分解斜視図で、図3は本発明の第1実施例によるLEDパッケージの結合された状態の斜視図で、図4は図3のIV-IV線を沿って切断した断面図で、図5は本発明の第1実施例によるLEDパッケージの動作を説明する概略的な断面図である。
【0038】
まず、図2ないし4を参照すると、本発明のLEDパッケージ100はLEDチップ102、このLEDチップ102を支持しながらLEDチップ102から発生した光を上側へ反射する下部構造110及びこの下部構造110により上側へ反射された光を放射状側方へ反射するよう下部構造110の上部に結合された上部構造130を含む。
【0039】
下部構造110は本体112及びこの本体112内部においてLEDチップ102を支持する底面である装着部116を含む。下部構造本体112は内側が湾入され窪んでいる空洞Cが形成され、その表面には下部鏡114が形成される。また、この空洞Cの底には装着部116を配置しLEDチップ102を支持しLEDチップ102周囲には密封体120が充填されLEDチップ102を外部から密封する。
【0040】
下部鏡114はLEDチップ102を中心に外側へ上向延長され、図5に図示した通り、LEDチップ102から発生した光Lを上側へ反射するよう構成される。下部鏡114は図示した通り複数の面が連結されて成る。これと違って、LEDチップ102から発生した光Lを上側に上部構造130側へ反射するよう形成された単数または複数の曲面に形成され得る。
【0041】
下部構造本体112は鋳物、切削、成形等により加工することが可能で、下部鏡114と一体に金属または重合体等で製造することが可能である。この場合、下部構造本体112と下部鏡114は高反射率金属または高反射率重合体で形成する。
【0042】
高反射率重合体の例としてはOtsuka Chemical Co., Ltd.の製品名NM114WA及びNM04WA等がある。これら材料は約180℃の高温でも高い反射率を示すため本願発明の下部構造本体112及び/または下部鏡114の材料として適切である。具体的に、NM114WAは470nm波長に対し初期88.3%、2時間経過後78.0%の反射率を維持する。NM04WAは470nm波長に対し初期89.0%、2時間経過後89.0%の反射率を維持する。
【0043】
これと違って、下部構造本体112を低い反射率の重合体または金属で構成し、下部鏡114を高反射率材料の膜形態で構成することも可能である。この膜は高反射率金属または前記の高反射率重合体で具現されることが可能である。
【0044】
装着部116は平坦にしその上にLEDチップ102を装着する。勿論、図4aに図示した通り、LEDチップ102をサブマウント106に付着した状態でサブマウント106を装着部116に装着することもある。
【0045】
密封体120は透明樹脂で構成され、LEDチップ102と類似な熱膨張率及び屈折率を有するものに選択されると好ましい。特に、シリコンは黄変(yellowing)のような短波長光による変化が非常に少なく、屈折率もまた高いため優秀な光学的特性を有するだけではなく硬化作業以後にもゼルや弾性体(elastomer)状態を維持するため衝撃及び振動からLEDチップ102を安定的に保護することが可能である。
【0046】
上部構造130は漏斗形態の上部構造本体132及び上部構造130を支持するよう密封体120の上部に結合された3つのピン136(これら中2つのみ図示)を含み、全体的に三脚形態を有する。また、上部構造本体132の下側表面には上部鏡134が形成される。上部鏡134は図示した通りの漏斗形態以外に円錐形態及びやや膨らんでいる円錐形態の多様な構成を有することが可能である。
【0047】
上部鏡134はLEDチップ102から発生され下部鏡114により上部へ反射された光Lをさらに側方へ反射するよう構成される。また、LEDチップ102から直接上部に到達した光L1を側方へ反射する。
【0048】
一方、上部鏡134は頂点Pを含むその軸線AがLEDチップ102の焦点Fと整列されるよう配置される。ここで、焦点Fは発光源であるLEDチップ106の中心に位置した地点のことを言う。
【0049】
この際、上部構造本体132は鋳物、切削または成形等により形成することが可能で、上部鏡134と一体に金属または重合体等で製造することが可能である。この場合、上部構造本体132と上部鏡134は高反射率金属または高反射率重合体で形成する。
【0050】
これと違って、下部構造本体112を低い反射率の重合体または金属で構成し、下部鏡114を高反射率材料の膜形態で構成することも可能である。この膜は高反射率金属または前記の高反射率重合体で具現され得る。また、反射率が優秀な射出物としてはTiO2を含有したものがある。
【0051】
ピン136は密封体120に接着または挿入され上部構造130を下部構造110に結合させ、上部鏡134により側方へ反射される光Lに影響を与えない程度の直径、好ましくは0.4mm以下の直径で構成される。
【0052】
前記の本発明のLEDパッケージ100の製造過程を簡略に説明する。まず、下部構造110を製造し装着部116にLEDチップ102を装着した後、透明樹脂を注入して密封体120を形成する。その後、上部構造130を密封体120に結合させLEDパッケージ100を完成する。
【0053】
この際、図示してはいないが、密封体120が完全に硬化される前にピン136を密封体120に予め定められた深さで挿入すると好ましい。このようにすると、硬化された密封体120がピン136に頑丈に接着されるため上部構造130が自然に下部構造110に結合される。
【0054】
このようにすると、LEDチップ102が装着された下部構造110の空洞Cに透明樹脂を上から注入し密封体120を形成することが可能なため、密封体120の形成作業が容易になる。さらに、密封体120の樹脂内に気泡が生じるとしても冷却過程中去るため気泡が発生する従来技術の欠点が改善される。
【0055】
図6は本発明の第2実施例によるLEDパッケージの変形例を示す分解斜視図である。図6に図示した通り、LEDパッケージ200は下部構造本体212の外周にホルダー218が形成され上部構造230のピン236がこれらホルダー218に対応し形成された点を除いては前記の第1実施例のLEDパッケージ100と実質的に同一である。従って、対応する構成要素には200代の同一図面符号を付与し、その説明は省略する。
【0056】
このように、ピン236を収容するホルダー218を下部構造210に形成し上部構造230を下部構造210に結合する時ピン236をホルダー218に挿入すると、結合作業が容易になり製造工程がより簡単になる。
【0057】
図7は本発明の第3実施例によるLEDパッケージの分解断面図で、図8は図7のLEDパッケージの結合された状態の断面図で、図9は本発明の第2実施例によるLEDパッケージの動作を説明する図面である。
【0058】
図7ないし8を参照する際、本発明のLEDパッケージ300はLEDチップ302、LEDチップ302を支持しながらLEDチップ302から発生した光を上側へ反射する下部構造310及び下部構造310により上側へ反射された光を放射状側方へ反射するよう下部構造310の上部に結合された上部構造330を含む。
【0059】
下部構造310は本体312及びこの本体312内部からLEDチップ302を支持する平坦な装着部316を含む。下部構造本体312は内側が湾入され窪んでいる空洞Cが形成され、その表面には下部鏡314が形成される。また、この空洞C内のLEDチップ302周囲には密封体320が充填されLEDチップ302を外部から密封する。
【0060】
下部鏡314はLEDチップ302を中心に外側に上向延長され、図9に図示した通り、LEDチップ302から発生した光L2を上側へ反射するよう構成される。下部鏡314は図示した通り複数の面が連結されて成る。これと違って、LEDチップ302から発生した光Lを上側に上部構造330側へ反射することが可能であるよう形成された単数または複数の曲面で形成され得る。
【0061】
下部構造本体312は鋳物または切削等により加工することが可能で、下部鏡314と一体で金属または重合体等で製造することが可能である。これと違って、下部構造本体312を重合体で構成し、下部鏡314を金属層形態で構成することも可能である。
【0062】
下部構造本体312は鋳物または切削等により加工することが可能で、下部鏡314と一体に金属または重合体等で製造することが可能である。下部構造本体312を下部鏡314と一体に形成する場合これらは高反射率金属または高反射率重合体で形成することが好ましい。
【0063】
高反射率重合体の例としてはOtsuka Chemical Co., Ltdの製品名NM114WA及びNM04WA等がある。これら材料は約180℃の高温でも高い反射率を示すため本願発明の下部構造本体312及び/または下部鏡314の材料として適切である。具体的に、NM114WAは470nm波長に対し初期88.3%、2時間経過後78.0%の反射率を維持する。NM04WAは470nm波長に対し初期89.0%、2時間経過後89.0%の反射率を維持する。
【0064】
これと違って、下部構造本体312を低反射率の重合体または金属で構成し、下部鏡314を高反射率材料の膜形態で構成することも可能である。この膜は高反射率金属または前記の高反射率重合体で具現され得る。
【0065】
密封体320は透明樹脂で構成され、LEDチップ302と類似な熱膨張率及び屈折率を有するものに選択されると好ましい。特に、シリコンは黄変のような短波長光による変化が非常に少なく屈折率もまた高いため優秀な光学的特性を有するだけではなく、硬化作業以後にもゼルや弾性体状態を維持するため衝撃及び振動からLEDチップ302を安定的に保護することが可能である。硬化された密封体320は上面322が平坦に形成され下部のLEDチップ302周囲にチップ収容部324が形成される。
【0066】
上部構造330は透明な樹脂を成形して得た一体型部材として、本体332が充填された構造である。本体332の上部には下方から発された光L1、L2を側方へ反射する反射面334があり、本体332の側面には反射面334により反射された光L1、L2を外部へ放出する放出面336が形成される。
【0067】
反射面334は好ましくは内部尖点PとLEDチップ302の焦点Fを通過する軸線Aに対し線対称形態を有する。従って、反射面334に当たる光L1、L2は放射状に反射される。
【0068】
この際、上部構造330の底面338は平坦に形成され上部構造330が下部構造310に結合される時密封体320の上面322と密着されるよう面接触する。
【0069】
従って、上部構造330を密封体320と同一屈折率を有する材料で成形すると、LEDチップ302の焦点Fから発生した光L1、L2は図9のように屈折や反射無しで密封体320から上部構造330へ進入することが可能である。
【0070】
前記の本実施例のLEDパッケージ300の製造過程を簡略に説明する。まず、下部構造310を製造しその底の装着部316にLEDチップ302を装着した後、透明樹脂を注入し密封体320を形成する。その後、上部構造330を密封体320に結合させLEDパッケージ300を完成する。
【0071】
この際、一例として、上部構造330を別体に予め形成した後密封体320が硬化される前に密封体320の上面322に上部構造330の底面338を当て圧迫することによりこれらを相互接合させることが可能である。
【0072】
このようにすると、LEDチップ302が装着された下部構造310の空洞Cに透明樹脂を上から注ぎ密封体320を形成することが可能なため密封体320形成作業が容易になる。また、密封体320の樹脂内に気泡が生じるとしても冷却過程中去るため気泡が発生する従来技術の欠点が改善される。
【0073】
図10は本発明の第4実施例によるLEDパッケージの分解断面図であり、図11は図10に図示したLEDパッケージの動作を説明する概略的な断面図である。
【0074】
まず、図10に図示した通り、第4実施例のLEDパッケージ400は窪んでいる空洞Cの内でLEDチップ402周囲に形成された密封体420が所定半径rを有する半球形状で、空洞Cの一部が空いている状態で維持され上部構造430の底面が下部構造310の上部端縁に結合された点を除いては第3実施例のLEDパッケージ300と同一である。従って、同一部分には同一図面符号を付与し反復説明は省略する。
【0075】
密封体420は半球、ドーム、楕円、上面が平面である構造、例えばドーム形状に上面のみ平面であるか下部構造410の空洞CをLEDチップ402周囲のみ充填する構造などの様々な形状に形成されることが可能で、ここで半球形状または半球形態はこれら多様な形状を含む。
【0076】
密封体420は透明な樹脂として、チキソトロピー(thixotropy)を有し、吐出されると一定の形態を維持することが可能なものが選択される。好ましい材料の例としてはDow Corning製品名JCR6101up等がある。
【0077】
また、この樹脂を空洞C内に精密に吐出するための吐出装置の例としてはMusashiの製品名ML−808FX等がある。この装置は約0.03ccまでの精密なドッティング(dotting)制御が可能である。
【0078】
次に、図11を参照して本実施例のLEDパッケージ400の動作を説明する。図11において、光路I1はLEDチップ焦点Fから下部鏡414の端縁との連結点P1に向かう光を示し、光路I2はLEDチップ焦点Fから反射面434と放出面436との連結点P2に向かう光を示す。前記の第3実施例のLEDパッケージ300の場合は、光路I1と光路I2間の光は全て反射面434を通過せず、直接放出面436を通じ放出される。
【0079】
しかし、本実施例の密封体420が半球形状であり、密封体420と上部構造430の底面438の間の空洞Cに空いている空間が形成されているため、焦点Fから発生した光L1、Lxは密封体420から放出される時は直進するが、空洞Cから上部構造の底面438に入射する時は空気と樹脂の屈折率差により反射面334側に屈折される。屈折された光は反射面334により反射され放出面336を通じ側方に放出される。その結果、LEDパッケージ400から側面放出される光の指向角を減らすことが可能である。これに伴う全体的な光の経路はLで表示し、αは光路I1、I2間の角度である。
【0080】
図12は本発明の第5実施例によるLED組立体の斜視図で、図13は図12の正面図で、図14は図12に図示した一つのLED組立体の断面図で、図15は図14のLED組立体の動作を説明する概略的な断面図である。
【0081】
図12ないし15を参照すると、本実施例のLED組立体500は複数個が好ましくはバックライト装置(図示省略)内部の反射板のような基板540上に予め定められた間隔をおいて配列される。各々のLED組立体500はLEDチップ502、このLEDチップ502を密封しながらこれから発生した光を上側へ放出するよう構成され基板540に安着された下部構造510及び下部構造510により上側へ放出された光を下部構造の上部510から放射状側方へ反射するよう上記基板540に支持された上部構造530を含む。
【0082】
下部構造510はLEDチップ502を収容する本体512を有し、この本体512の中央部下に湾入され空洞Cが形成される。この空洞Cの底は平坦に形成されLEDチップ502を支持する装着部になり、LEDチップ502周囲の空洞Cの壁面はLEDチップ502から発生した光を上側へ反射する下部鏡514を形成する。一方、空洞C内には透明密封体520が充填されLEDチップ502を外部から密封する。
【0083】
下部鏡514はLEDチップ502を中心に外側へ上向延長され、図15に図示した通り、LEDチップ502から発生した光Lを上側へ反射するよう構成される。下部鏡514は図示した通り複数の面が連結されて成る。これと違って、LEDチップ502から発生した光Lを上側に上部構造530側へ反射することが可能であるよう形成された単数または複数の曲面に形成され得る。
【0084】
下部構造本体512は鋳物、切削、成形などにより加工することが可能で、下部鏡514と一体に金属または重合体などで製造することが可能である。この場合、下部構造本体512と下部鏡514は高反射率金属または高反射率重合体で形成する。このような高反射率重合体の例としては本発明の第1実施例で記した通りである。
【0085】
これと違って、下部構造本体512を低い反射率の重合体または金属で構成し、下部鏡514を高反射率材料の膜形態で構成することも可能である。この膜は高反射率金属または前記の高反射率重合体で具現され得る。
【0086】
透明密封体520は樹脂で構成され、LEDチップ502と類似な熱膨張率及び屈折率を有するものに選択されると好ましい。特に、シリコンは黄変のような短波長光による変化が非常に少なく屈折率もまた高いため優秀な光学的特性を有するだけではなく硬化作業以後にもゼルや弾性体状態を維持するため衝撃及び振動からLEDチップ502を安定的に保護することが可能である。
【0087】
上部構造530は軸線Aに対し対称である全体的に三脚形態として、漏斗形態の上部構造本体532及び上部構造530を支持するよう基板540に結合された3つのピン536を含む。また、上部構造本体532の下側表面には上部鏡534が形成される。上部鏡514は図示した通りの漏斗形態以外に円錐形態及びやや膨らんでいる円錐形態の多様な構成を有することが可能である。
【0088】
上部鏡534はLEDチップ502から発生され下部鏡514により上部へ反射された光Lをさらに側方へ反射するよう構成される。また、LEDチップ502から直接上部に到達した光L1を側方へ反射する。
【0089】
一方、上部鏡534は頂点Pを含むその軸線AがLEDチップ502の焦点Fと整列されるよう配置される。ここで、焦点Fは発光源であるLEDチップ502の中心に位置した地点のことを言う。
【0090】
この際、上部構造本体532は鋳物、切削または成形などにより形成することが可能で、上部鏡534と一体に金属または重合体などで製造することが可能である。この場合、上部構造本体532の上部鏡534は高反射率金属または高反射率重合体で形成する。
【0091】
これと違って、下部構造本体512を低い反射率の重合体または金属で構成し、下部鏡514を高反射率材料の膜形態で構成することも可能である。この膜は高反射率金属または前記の高反射率重合体で具現され得る。また、反射率が優秀な射出物としてはTiO2を含有したものがある。
【0092】
ピン536は基板540に結合され上部構造530を固定支持する。ピン536は上部鏡534により側方へ反射される光Lに影響を与えない程の直径、好ましくは0.4mm以下の直径で構成される。
【0093】
以下、図16ないし19を参照し基板540に固定される上部構造530のピン536の例を説明する。
【0094】
まず、図16に図示した通り、基板540にピン536に該当する直径の凹部(または穴)を開けこの凹部にピン536を挿入し固定することが可能である。勿論、凹部の直径をピン536より微細に小さくした無理やりな挟み込みも可能である。
【0095】
図17は接着剤542を使用した例を示す。すなわち、基板540の凹部に接着剤542を注入した後、ピン536を挿入するとより確実にピン536を固定することが可能である。勿論、この場合、凹部の直径はピン536より微細に大きいことが可能である。
【0096】
図18はホルダー544を採用しピン536を基板540に固定した例を示す。ホルダー544は基板540の凹部に挿入され、基板540に穴を開けホルダー544を設置することもまた可能である。
【0097】
図19は溶接546を通じピン536を基板540に固定した例を示す。
【0098】
このように、多様な方法を通じピン536を基板540に固定することが可能である。
【0099】
図20は図12に図示したLED組立体の変形例の斜視図である。
【0100】
図20に図示したLED組立体500Aは一つの上部構造530Aが複数の下部構造510上部に配置されたものである。これは下部構造510を隣接配置する場合有用に適用され得る。上部構造530Aを除いた他の構成は図12と同一であるためその説明は省略する。
【0101】
図21は本発明の第6実施例によるLED組立体の正面図で、図22は図21に図示したLED組立体の動作を説明する概略的な断面図である。図21ないし22を参照すると、本実施例のLED組立体600は複数個が好ましくはバックライト装置(図示省略)内部の反射板のような基板640上に予め定められた間隔をおいて配置される。各々のLED組立体600はLEDチップ602、このLEDチップ602を支持しながらLEDチップ602から発生した光を上側へ放出する下部構造610及び下部構造510により上側へ放出された光を下部構造上部510から放射状側方へ反射するよう上記基板540に支持された上部構造530を含む。
【0102】
下部構造610はLEDチップ602を密封する密封部612及びLEDチップ602を支持する底面である装着部618を含む。密封部612はエポキシ、シリコン等の透明樹脂からなり、装着部618から上部半球形態に上がった放出面614を有する。装着部618はLEDチップ602に電源を供給する端子及び発生した熱を排出する熱伝達部(ヒットスラグ)等を有する。また、装着部618はLEDチップ602から発生した光を上側へ反射する反射面を形成するよう高反射率の金属、重合体などで形成され得る。または、上の材料を装着部618の表面にコーティング、塗布などにより提供しても良い。
【0103】
一方、上部構造630及び基板640は第5実施例の上部構造530及び基板640と実質的に同一であるためその説明は省略する。
【0104】
図22を参照すると、LEDチップ602の焦点Fに発生した光L1は放出面614を通じ外部に放出されながら密封部612と空気との間の屈折率差と放出面614の曲率により側方に屈折される。一方、放出面614から上側へ放出される光L2は上部構造630の反射面により側方へ反射される。このようにすると、LEDチップ602から発生した光L1、L2は全て中心軸Aの大体直角方向、すなわちLEDチップ602が装着された平面に平行な方向に放出される。
【0105】
一方、放出面614から上側へ放出された光L2は屈折されないことと図示したが放出面614の曲率などにより軸線A側にまたは側方に屈折することが可能である。すなわち、密封部612は図示した半球以外にドーム、上面が平坦な半球またはドーム、上面が窪んでいる半球またはドーム等多様な形態を有することが可能である。
【0106】
このような変形例中一つを図23と24を参照し説明する。これら図面において、図23は本発明の第6実施例によるLED組立体の変形例の正面図であり、図24は図23に図示したLED組立体の動作を説明する概略的な断面図である。
【0107】
図23と24に図示した変形例のLED組立体600−1は密封部612が装着部618から上部半球形態に上がった第1放出面614とこの第1放出面614の上部にへこんで形成された第2放出面616を有することを除いては前記のLED組立体600と同一である。従って、対応する構成要素には同一図面符号を付与し、その説明は省略する。
【0108】
図24を参照すると、LEDチップ602の焦点Fに発生した光L1、L2は第1、第2放出面614、616を通じ外部に放出される。光L1は密封部612と空気との間の屈折率の差と第1放出面614の曲率により側方へ屈折される。一方、光L2は密封部612と空気との間の屈折率差と第2放出面616の曲率により軸線A側に屈折された後上部構造630の反射面634により側方へ反射される。このようにすると、LEDチップ602から発生した光L1、L2は全て中心軸Aの大体直角方向、すなわち、LEDチップ602が装着された平面に平行な方向に放出される。
【0109】
一方、密封部612を上面が平坦な半球またはドーム等の形態で構成すると、光の経路は図22と図24の中間形態になるであろうが、これは密封部612の全体形態及び屈折率等によっても変わることが可能である。
【0110】
図25は本発明の第7実施例によるLED組立体の斜視図であり、図26は図25に図示したLED組立体の正面図であり、図27は図25に図示したLED組立体の動作を説明する概略的な断面図である。
【0111】
図25ないし27を参照すると、本実施例のLED組立体700は好ましくはバックライト装置(図示省略)の内部に配置される。このLED組立体700はLEDチップ702、上記LEDチップ702を密封しながら上記LEDチップ702から発生した光を上側へ放出するよう構成された下部構造710、下部構造710が安着された基板740、基板740の上側に上記下部構造710から予め定められた距離をおいて配置された透明板750及び上記下部構造710により上側へ放出された光を放射状側方へ反射するよう上記透明板750の底面に提供された上部構造730を含む。
【0112】
下部構造710はその構成及び機能が前記の第5実施例の下部構造510と実質的に同一であるため該当構成要素には700代の図面符号を付与しその説明は省略する。
【0113】
上部構造730は下部構造710から予め定められた間隔をおいて配置され、中心軸Aに対し対称の漏斗形態としてその上面が透明板750の底面に結合されている。上部構造730の表面は上部鏡734を形成する。一方、上部構造730は図示した通りの漏斗形態以外に円錐形態及びやや膨らんでいる円錐形態の多様な構成を有することが可能である。
【0114】
上部構造730は金属または高反射率射出物で構成され、好ましくは透明板750の底面に接着され得る。これと違って、透明板750を形成した後、透明板750の底面に射出成形により上部構造730を形成することも可能である。
【0115】
上部鏡734はLEDチップ702から発生され下部鏡714により上部に反射された光をさらに側方へ反射するよう構成される。また、LEDチップ702から直接上部に到達した光を側方へ反射する。このような、下部及び上部鏡714、734の構成及び動作は図15参照し説明した第5実施例のものらと実質的に同一であるためその説明は省略する。
【0116】
一方、本実施例において、基板740は好ましくはバックライト装置の反射板で、透明板750は好ましくはバックライト装置の透明板である。従って、本実施例のLED組立体700はバックライト装置の内部単一ユニットで具現される。
【0117】
また、本実施例の下部構造710は第6実施例及びその変形例の下部構造610、610−1と同一形態で提供することもまた可能である。
【0118】
一方、上部構造730と下部構造710は同一数で例示したが、図20の第5実施例の変形例のように、一つの上部構造730が複数の下部構造710から上部へ反射された光を側方へ反射するよう設置することもまた可能である。
【0119】
上記では本発明の好ましい実施例を参照し説明したが、該当技術分野において通常の知識を有する者であれば、下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から外れない範囲内で本発明を多様に修正及び変更することが可能であることが分かるであろう。
【符号の説明】
【0120】
102、202、302、402、502、602、702 LEDチップ
114、214、314、414、514、714 下部鏡
120、220、320、420、520、720 透明密封体
612 密封部
618 装着部
134、234、334、434、534、634、734 反射面
218 ホルダー
336、436 放出面
【特許請求の範囲】
【請求項1】
LEDチップ、
上記LEDチップを支持しながら上記LEDチップから発生した光を上側へ反射するよう上記LEDチップを中心に外側へ上向延長された下部鏡及び上記下部鏡内側の上記LEDチップ周囲に形成された透明密封体を具備した下部構造、及び
上記下部構造により上側へ反射された光を放射状側方へ反射するよう上記下部構造の上部に配置された上部構造を含むことを特徴とするLEDパッケージ。
【請求項2】
上記上部構造は、
上記下部構造により反射された光を側方へ反射するよう軸線に対し傾いた反射面がある反射部、及び
上記反射部を支持するよう上記下部構造の上部に結合された支持部を具備することを特徴とする請求項1に記載のLEDパッケージ。
【請求項3】
上記支持部は上記透明密封体上部に結合される複数のピンであることを特徴とする請求項2に記載のLEDパッケージ。
【請求項4】
上記支持部は複数のピンで、上記下部構造は上記ピンを収容するよう外周に形成されたホルダーを具備することを特徴とする請求項2に記載のLEDパッケージ。
【請求項5】
上記上部構造は金属または高反射率射出物で構成されることを特徴とする請求項2に記載のLEDパッケージ。
【請求項6】
上記上部構造は下側から到達した光を側方へ反射するよう軸線に対し傾いた反射面及び上記反射面により反射された光を外部に放出する放出面を有する透明な部材であることを特徴とする請求項1に記載のLEDパッケージ。
【請求項7】
上記透明密封体は平坦な上面を有し上記下部鏡の内側を充填するよう形成され、上記上部構造はその底面が上記透明密封体の上面と結合されることを特徴とする請求項6に記載のLEDパッケージ。
【請求項8】
上記透明密封体は上記透明密封体周囲の上記下部鏡と上記上部構造の底面との間に空いている空間を残すよう上部半球形態を有することを特徴とする請求項6に記載のLEDパッケージ。
【請求項9】
上記半球型透明密封体はチキソトロピー(thixotropy)を有することを特徴とする請求項8に記載のLEDパッケージ。
【請求項10】
上記下部鏡は金属または高反射率重合体で構成されることを特徴とする請求項1に記載のLEDパッケージ。
【請求項11】
LEDチップ、
上記LEDチップを密封しながら上記LEDチップから発生した光を上側へ放出するよう構成された下部構造、
上記下部構造が安着された基板、及び
上記下部構造により上側へ放出された光を上記下部構造の上部から放射状側方へ反射するよう上記基板に支持された上部構造を含むことを特徴とするLED組立体。
【請求項12】
上記上部構造は、
上記下部構造により反射された光を側方へ反射するよう中心軸に対し傾いた反射面がある反射部、及び
上記反射部を支持するよう上記基板に結合された支持部を具備することを特徴とする請求項11に記載のLED組立体。
【請求項13】
上記支持部は、上記基板に結合される複数のピンであることを特徴とする請求項12に記載のLED組立体。
【請求項14】
上記ピンは挟み込み、接着及びソルダリング中少なくとも一つにより上記基板に固定されることを特徴とする請求項13に記載のLED組立体。
【請求項15】
上記ピンを収容するよう上記基板と結合された上記ピンと同一数のホルダーをさらに含むことを特徴とする請求項13に記載のLED組立体。
【請求項16】
上記上部構造は上記下部構造から予め定められた間隔をおいて配置されることを特徴とする請求項11に記載のLED組立体。
【請求項17】
上記上部構造は、金属または高反射率射出物で構成されることを特徴とする請求項11に記載のLED組立体。
【請求項18】
上記下部構造は、上記LEDチップを支持しながら上記LEDチップの光を上側へ反射するよう上記LEDチップを中心に外側へ上向延長された下部鏡及び上記下部鏡内側の上記LEDチップ周囲に形成された透明密封体を具備することを特徴とする請求項11に記載のLED組立体。
【請求項19】
上記下部構造は上記LEDチップを支持する装着部及び上記装着部の上で上記LEDチップを密封する透明な密封部を具備することを特徴とする請求項11に記載のLED組立体。
【請求項20】
上記基板は上記LED組立体が装着されるバックライト装置の反射板であることを特徴とする請求項11に記載のLED組立体。
【請求項21】
LEDチップ、
上記LEDチップを密封しながら上記LEDチップから発生した光を上側へ放出するよう構成された下部構造、
上記下部構造が安着された基板、
上記基板上部に上記下部構造から予め定められた距離をおいて配置された透明板、及び
上記下部構造により上側へ放出された光を放射状側方へ反射するよう上記透明板の底面に提供された上部構造を含むことを特徴とするLED組立体。
【請求項22】
上記上部構造は、上記下部構造により反射された光を側方へ反射するよう中心軸に対し傾いた反射面及び上記透明板の底面に配置された平坦な上面を有することを特徴とする請求項21に記載のLED組立体。
【請求項23】
上記上部構造は、上記透明板の底面に接着されたことを特徴とする請求項22に記載のLED組立体。
【請求項24】
上記上部構造は、上記透明板の底面の射出成形されたことを特徴とする請求項22に記載のLED組立体。
【請求項25】
上記上部構造は、高反射率射出物または金属で構成されることを特徴とする請求項22に記載のLED組立体。
【請求項26】
上記上部構造は、上記下部構造から間隔をおいて配置されることを特徴とする請求項21に記載のLED組立体。
【請求項27】
上記下部構造は、上記LEDチップを支持しながら上記LEDチップの光を上側へ反射するよう上記LEDチップを中心に外側へ上向延長された下部鏡及び上記下部鏡内側の上記LEDチップ周囲に形成された透明密封体を具備することを特徴とする請求項21に記載のLED組立体。
【請求項28】
上記下部構造は上記LEDチップを支持する装着部及び上記装着部上で上記LEDチップを密封する透明な密封部を具備することを特徴とする請求項21に記載のLED組立体。
【請求項29】
上記基板及び透明板は上記LED組立体が装着されるバックライト装置の反射板及び透明板であることを特徴とする請求項21に記載のLED組立体。
【請求項1】
LEDチップ、
上記LEDチップを支持しながら上記LEDチップから発生した光を上側へ反射するよう上記LEDチップを中心に外側へ上向延長された下部鏡及び上記下部鏡内側の上記LEDチップ周囲に形成された透明密封体を具備した下部構造、及び
上記下部構造により上側へ反射された光を放射状側方へ反射するよう上記下部構造の上部に配置された上部構造を含むことを特徴とするLEDパッケージ。
【請求項2】
上記上部構造は、
上記下部構造により反射された光を側方へ反射するよう軸線に対し傾いた反射面がある反射部、及び
上記反射部を支持するよう上記下部構造の上部に結合された支持部を具備することを特徴とする請求項1に記載のLEDパッケージ。
【請求項3】
上記支持部は上記透明密封体上部に結合される複数のピンであることを特徴とする請求項2に記載のLEDパッケージ。
【請求項4】
上記支持部は複数のピンで、上記下部構造は上記ピンを収容するよう外周に形成されたホルダーを具備することを特徴とする請求項2に記載のLEDパッケージ。
【請求項5】
上記上部構造は金属または高反射率射出物で構成されることを特徴とする請求項2に記載のLEDパッケージ。
【請求項6】
上記上部構造は下側から到達した光を側方へ反射するよう軸線に対し傾いた反射面及び上記反射面により反射された光を外部に放出する放出面を有する透明な部材であることを特徴とする請求項1に記載のLEDパッケージ。
【請求項7】
上記透明密封体は平坦な上面を有し上記下部鏡の内側を充填するよう形成され、上記上部構造はその底面が上記透明密封体の上面と結合されることを特徴とする請求項6に記載のLEDパッケージ。
【請求項8】
上記透明密封体は上記透明密封体周囲の上記下部鏡と上記上部構造の底面との間に空いている空間を残すよう上部半球形態を有することを特徴とする請求項6に記載のLEDパッケージ。
【請求項9】
上記半球型透明密封体はチキソトロピー(thixotropy)を有することを特徴とする請求項8に記載のLEDパッケージ。
【請求項10】
上記下部鏡は金属または高反射率重合体で構成されることを特徴とする請求項1に記載のLEDパッケージ。
【請求項11】
LEDチップ、
上記LEDチップを密封しながら上記LEDチップから発生した光を上側へ放出するよう構成された下部構造、
上記下部構造が安着された基板、及び
上記下部構造により上側へ放出された光を上記下部構造の上部から放射状側方へ反射するよう上記基板に支持された上部構造を含むことを特徴とするLED組立体。
【請求項12】
上記上部構造は、
上記下部構造により反射された光を側方へ反射するよう中心軸に対し傾いた反射面がある反射部、及び
上記反射部を支持するよう上記基板に結合された支持部を具備することを特徴とする請求項11に記載のLED組立体。
【請求項13】
上記支持部は、上記基板に結合される複数のピンであることを特徴とする請求項12に記載のLED組立体。
【請求項14】
上記ピンは挟み込み、接着及びソルダリング中少なくとも一つにより上記基板に固定されることを特徴とする請求項13に記載のLED組立体。
【請求項15】
上記ピンを収容するよう上記基板と結合された上記ピンと同一数のホルダーをさらに含むことを特徴とする請求項13に記載のLED組立体。
【請求項16】
上記上部構造は上記下部構造から予め定められた間隔をおいて配置されることを特徴とする請求項11に記載のLED組立体。
【請求項17】
上記上部構造は、金属または高反射率射出物で構成されることを特徴とする請求項11に記載のLED組立体。
【請求項18】
上記下部構造は、上記LEDチップを支持しながら上記LEDチップの光を上側へ反射するよう上記LEDチップを中心に外側へ上向延長された下部鏡及び上記下部鏡内側の上記LEDチップ周囲に形成された透明密封体を具備することを特徴とする請求項11に記載のLED組立体。
【請求項19】
上記下部構造は上記LEDチップを支持する装着部及び上記装着部の上で上記LEDチップを密封する透明な密封部を具備することを特徴とする請求項11に記載のLED組立体。
【請求項20】
上記基板は上記LED組立体が装着されるバックライト装置の反射板であることを特徴とする請求項11に記載のLED組立体。
【請求項21】
LEDチップ、
上記LEDチップを密封しながら上記LEDチップから発生した光を上側へ放出するよう構成された下部構造、
上記下部構造が安着された基板、
上記基板上部に上記下部構造から予め定められた距離をおいて配置された透明板、及び
上記下部構造により上側へ放出された光を放射状側方へ反射するよう上記透明板の底面に提供された上部構造を含むことを特徴とするLED組立体。
【請求項22】
上記上部構造は、上記下部構造により反射された光を側方へ反射するよう中心軸に対し傾いた反射面及び上記透明板の底面に配置された平坦な上面を有することを特徴とする請求項21に記載のLED組立体。
【請求項23】
上記上部構造は、上記透明板の底面に接着されたことを特徴とする請求項22に記載のLED組立体。
【請求項24】
上記上部構造は、上記透明板の底面の射出成形されたことを特徴とする請求項22に記載のLED組立体。
【請求項25】
上記上部構造は、高反射率射出物または金属で構成されることを特徴とする請求項22に記載のLED組立体。
【請求項26】
上記上部構造は、上記下部構造から間隔をおいて配置されることを特徴とする請求項21に記載のLED組立体。
【請求項27】
上記下部構造は、上記LEDチップを支持しながら上記LEDチップの光を上側へ反射するよう上記LEDチップを中心に外側へ上向延長された下部鏡及び上記下部鏡内側の上記LEDチップ周囲に形成された透明密封体を具備することを特徴とする請求項21に記載のLED組立体。
【請求項28】
上記下部構造は上記LEDチップを支持する装着部及び上記装着部上で上記LEDチップを密封する透明な密封部を具備することを特徴とする請求項21に記載のLED組立体。
【請求項29】
上記基板及び透明板は上記LED組立体が装着されるバックライト装置の反射板及び透明板であることを特徴とする請求項21に記載のLED組立体。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図4a】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図2】
【図3】
【図4】
【図4a】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【公開番号】特開2010−251785(P2010−251785A)
【公開日】平成22年11月4日(2010.11.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−137741(P2010−137741)
【出願日】平成22年6月16日(2010.6.16)
【分割の表示】特願2005−377172(P2005−377172)の分割
【原出願日】平成17年12月28日(2005.12.28)
【出願人】(594023722)サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. (1,585)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年11月4日(2010.11.4)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年6月16日(2010.6.16)
【分割の表示】特願2005−377172(P2005−377172)の分割
【原出願日】平成17年12月28日(2005.12.28)
【出願人】(594023722)サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. (1,585)
【Fターム(参考)】
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